5机械波波的现象与声波.docVIP

四、波的现象与声波 一、波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象． (1)波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面． (2)波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向． (3)入射波与反射波的方向关系． ①入射角：入射波的 与 的夹角． ②反射角：反射波的 与 的夹角． ③在波的反射中， 等于 ； 反射波的 、 和 都跟入射波的相同． (4)特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响． 二、波的折射: 波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象． (1)波的折射中，波的 不变， 和 都发生了改变． (2)折射角：折射波的 与 的夹角． (3)入射角i与折射角r的关系 (V1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角，r为Ⅱ介质中的折射角) 三、波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象． 衍射是波的特性，一切波都能发生衍射． 产生明显衍射现象的条件是： 的尺寸比波长 或 。 例如：声波的波长一般比墙坡大，“隔墙有耳”就是声波衍射的例证． 四、波的叠加与波的干涉 1、波的叠加原理：在两列波相遇的区域里，每个质点都将参与两列波引起的振动，其位移是 ．相遇后仍保持原来的运动状态． 波在相遇区域里，互不干扰，有 性． 2、波的干涉： ①条件： ． ②现象：某些地方的 ，某些地方的 ，并且 的区域间隔出现，加强的地方 ，减弱的地方 ，形成的图样是稳定的干涉图样． 3、说明：①加强、减弱点的位移与振幅． 加强处和减弱处的质点做的是 ，其位移等于 ，质点的位移都随时间变化，各质点仍围绕平衡位置振动，与振源振动周期 ． 加强处振幅 ，等于 ，即A= ，质点的振动能量 ． 减弱处加强处振幅 ，等于 ，即A= ，质点的振动能量 ．若A1=A2，则减弱处 ． ②干涉是波特有的现象． ③加强和减弱点的判断． 波峰与波峰相遇处振动一定是 的，波谷与波谷相遇处振动一定是 的。并且用一条线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是 的，这条线叫做振动加强区域；而波峰与波谷相遇处一定是 的，把以上减弱点用一条线连接起来，直线上的点都是 的，这条线叫做振动减弱区域．加强点与减弱点之间各质点的振幅介于 与 之间． 当两相干波源振动步调相同时，振动加强点到两波源的路程差Δs是 。振动减弱点到两波源的路程差是 ． 任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉． 五、多普勒效应 1、由于 和 之间有相对运动，使 感到 发生变化的现象． 实质是： 的频率没有变化，而是 的频率发生了变化． 2、多普勒效应的产生原因 观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．当波以速度v通过接收者时，时间t内通过的完全波的个数为N=vt/λ，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收频率f= ． 若波源不动，观察者朝向波源以速度V1运动，由于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即f’= = f，可见接收频率 了。同理可知，当观察者背离波源运动时，接收频率将 ． 发生多普勒效应时，波源的真实频率 ，只是观察者 的频率发生了变化． 3、相对运动与频率的关系 ①波源与观察者相对静止：观察者接收到的频率 波源的频率． ②波源与观察者相互接近